¿Las personas nacidas y criadas en Marte podrán soportar la gravedad de la Tierra?

Realmente no hay forma de saberlo. Hemos estudiado humanos a 1g y 0g, pero eso es todo. Lo más largo que alguien ha gastado en algo es los pocos días que los astronautas del Apolo pasaron en la luna (solo puedes replicar tales condiciones en la Tierra durante unos segundos, ya que requiere caer a gran velocidad y pronto tocas el suelo). Solo podemos especular sobre cómo los humanos se adaptarían a la gravedad marciana.

Los astronautas de la ISS pueden evitar muchos de los efectos adversos de la gravedad cero al seguir un régimen de ejercicio estricto. Si suponemos que los efectos de la gravedad marciana son como los efectos de la gravedad cero, y lo es menos, parece razonable que alguien acostumbrado a la gravedad marciana pueda prepararse para la gravedad terrestre mediante el entrenamiento físico. Haga mucho ejercicio, fortalezca sus músculos y probablemente esté bien. Es posible que deba mantener el régimen de ejercicio todo el tiempo que esté allí para evitar la pérdida de masa ósea, que podría ser más difícil de recuperar.

Para los niños nacidos en Marte, podría ser un poco más difícil. El entrenamiento físico puede evitar la pérdida de masa ósea en astronautas en gravedad cero, pero no estoy seguro de si puede acumular masa ósea que nunca se desarrolló en primer lugar. Es posible que el entrenamiento físico durante la infancia forzara al cuerpo a desarrollar huesos y músculos que en realidad no son necesarios en Marte, pero que dejan abierta la posibilidad de visitar la Tierra.

Si las personas de Marte quieren visitar la Tierra y no tienen la fuerza necesaria, podrían pasar gran parte de su tiempo flotando en el agua mientras estuvieron aquí. La flotabilidad equilibraría la gravedad y la haría mucho menos agotadora para ellos y reduciría el riesgo de lesiones. Se usan técnicas similares para las personas en la Tierra con una fuerza reducida debido a una lesión o enfermedad.

Nadie lo sabe. Tenemos muchos experimentos en gravedad cero en la ISS. Mucho conocimiento de 1 G en la Tierra. Mucha comprensión de la hipergravedad también, que podemos simular en la Tierra y es de gran importancia para los pilotos de aviones de combate.

Pero no sabemos casi nada sobre la baja gravedad. No se puede simular durante un período de tiempo en la Tierra. Los experimentos en una centrífuga tienen un valor limitado ya que siempre son hipergravitatorios debido a la gravedad de la Tierra que actúa a lo largo del eje.

Sabemos que es difícil adaptarse a la gravedad de la Tierra desde cero g. Pero eso también solo se basa en el tiempo limitado en cero g. El período más largo que alguien pasó en el espacio es menos de dos años. ¿Qué pasa con decir 10 años en cero g? Nuevamente, nadie sabe. Y debido a todas las cosas que salen mal en el cuerpo humano en cero g, nadie puede decir definitivamente si un humano puede sobrevivir dos años en cero g (nadie lo ha hecho). También podría haber mucha variación individual.

Voy a ser un desafío deliberado en esta respuesta para hacerte pensar. Entonces haremos algunas sugerencias de posibilidades que algunos pueden encontrar bastante escandalosas. Está bien, pero ¿realmente puedes refutarlos? Muchos de estos no creo probable. Pero hasta que tengamos datos experimentales, ¿cómo podemos saberlo con certeza? Esa es la pregunta que me gustaría hacer en esta respuesta.

Entonces puedes suponer casi cualquier cosa aquí y nadie puede decir que definitivamente estás equivocado. O hacia la derecha.

  • Esa gravedad lunar o marte es mejor para nuestra salud que la gravedad terrestre completa, y los humanos vivirán más tiempo en baja gravedad, y mantendrán una excelente salud, vivirán hasta 200 o lo que sea (en ciencia ficción este pensamiento lleva a la idea de “jubilarse”). casas en la luna “).
  • Esa gravedad lunar o de Marte es peor para nuestra salud que la gravedad total de la Tierra y las personas vivirán unas décadas allí antes de morir, y los niños no podrán crecer hasta la edad adulta.
  • Peor incluso que cero g, por ejemplo, que no sobrevivirías ni siquiera un mes a baja gravedad (sé que los astronautas se manejan durante meses, incluso casi dos años en la ISS, pero esto es de baja gravedad, no cero g. ¿Ocurre lo mismo? ) Personalmente, creo que esto es muy poco probable. ¿Pero puedes descartarlo?
  • Que no es posible dar a luz en baja gravedad, los bebés siempre mueren antes de nacer o se deforman o tienen serios problemas fisiológicos (no tenemos datos de cero g aquí para usar)
  • Que los humanos pueden dar a luz en baja gravedad no hay problema en absoluto
  • Ese nacimiento en baja gravedad es más fácil que el nacimiento en plena gravedad y lleva a bebés más sanos en promedio.
  • Que no puedes volver a adaptar desde la baja gravedad a la gravedad terrestre después de un año o dos allí, en absoluto (peor que cero g)
  • Que no notes nada y que solo puedas entrar en la gravedad de la Tierra y después de un momento o dos de desorientación, simplemente camina normalmente (mejor que cero g)
  • Que lleva meses adaptarse pero finalmente lo haces (lo mismo que cero g)

Algunas de esas sugerencias pueden parecer un poco exageradas e indignantes, pero, aunque podemos hacer suposiciones educadas, ¿quién puede negar absolutamente ninguna de ellas?

No es solo la pérdida de hueso lo que todos conocen. Si fuera así, entonces podría razonablemente pensarse que es una curva continua y más importante, monótona (sin cambios de dirección) de algún tipo. A continuación, obtendría niveles intermedios bajos de gravedad de la pérdida ósea entre ordinarios y cero g ..

Pero incluso eso no se basa en ningún dato de observación. Una vez más podemos hipotetizar casi cualquier cosa.

  • Pérdida ósea intermedia entre cero y g completo
  • Pérdida de hueso peor que cero g.
  • Pérdida de hueso insignificante, igual que la g completa.

¿Y quién puede decir que estás equivocado, sin datos para probar la hipótesis?

Así no es como funciona la ciencia. Haces hipótesis Pero necesita probarlos, con al menos algunos datos para asegurarse de que está en el camino correcto.

Los cuerpos humanos son tan complejos y no podemos acercarnos a simularlos con modelos de computadora. Todo lo que podemos hacer es experimentar y la gravedad cero dio muchas sorpresas. Baja gravedad también puede.

El problema es que la biología no es lineal, ni siquiera sigue curvas suaves agradables. Dado dos puntos, a cero gy a la totalidad de g, y un poco de una cola de puntos extra en hipergravedad, no se puede concluir mucho sobre lo que sucede en el medio. Y hay muchas cosas diferentes a tener en cuenta, en el sistema complejo que hace upu el cuerpo humano, y probablemente cada uno responda de diferentes maneras a las variaciones en los niveles de gravedad. Y luego las interacciones entre ellos pueden involucrar delicados equilibrios entre estos diferentes efectos.

Tantas cosas son diferentes a bajo g.

  • Corazón late más rápido – corazón descansando
  • Posiblemente un mayor riesgo de ataque cardíaco debido a una frecuencia cardíaca en reposo más rápida
  • Grupos de sangre en la cabeza y la parte superior del cuerpo
  • El conteo de glóbulos rojos baja
  • No puede perder calor por convección, así que suda más
  • Si haces ejercicio para mantenerte saludable, sudas aún más
  • Pérdida de magnesio (en curso) debido a la sudoración
  • Ojos afectados, para muchos (no todos) astronautas
  • Los órganos internos funcionan de manera diferente.
  • Sistema inmune afectado
  • Es difícil para los astronautas obtener suficiente comida. Porque no se sienten tan hambrientos
  • Tampoco se sienten tan sedientos y se deshidratan.
  • La medicina no funciona de la misma manera, tiene que inyectarse en lugar de tomarse como píldoras debido a los cambios de función de los órganos internos
  • Ahora se sabe que incluso algunas células se comportan de manera diferente en cero g a nivel celular (un resultado sorprendente ya que se pensaba que eran demasiado pequeñas para ser afectadas por la gravedad)

Con tantos sistemas distintos afectados, la curva podría ser fácilmente no monótona con máximos o mínimos, o ambos, y podría tener también discontinuidades del tipo de caos y regiones de catástrofe.

Por ejemplo, frecuencia cardíaca en reposo. Se eleva a cero g. Entonces tenemos dos puntos de datos allí.

Sin información adicional, no tenemos forma de saber qué hace entremedio. ¿Aumenta constantemente a medida que reduces la gravedad de cero a cero? ¿O dice disminuir para comenzar y luego aumentar? ¿O aumentar a un máximo y luego volver a disminuir a la velocidad más alta medida a cero g? O varios máximos y mínimos? ¿O alguna curva discontinua con pasos?

Y – eso es toda la observación experimental. No es que alguien predijo todas estas cosas y sus predicciones fueron confirmadas. Más bien probaron astronautas y eso es lo que descubrieron.

Tenemos información de los astronautas del Apolo en lunar g por unos días para cada misión, según tengo entendido. Pero no mucho de eso, no era principalmente una misión médica estudiar el efecto de la gravedad lunar en el cuerpo humano: tenían mediciones del latido del corazón, pero no como si estuvieran conectadas con instrumentos para medir las cosas. Y lo que es más, todos los datos son propiedad privada de la NASA y los investigadores independientes solo pueden acceder a ellos una vez que los astronautas mueren. Y es solo por unos días, así que no nos dice mucho sobre las misiones a largo plazo.

Creo que esta podría ser una forma útil de expresarlo:

  • ¿Cuál es el nivel de gravedad óptimo para la salud humana? ¿Está lleno g, o ligeramente menos, o mucho menos?
  • Y si está menos que lleno g, ¿cuánto más saludables son los humanos en este nivel de gravedad? ¿Extiende nuestra vida útil? ¿Es más saludable para las personas mayores como algunos escritores de ciencia ficción han sugerido de manera optimista? Por ejemplo, porque el corazón no tiene que trabajar tan duro. (¿O es peor para las personas mayores, por la misma razón, por ejemplo, que el corazón debe ejercerse para la salud?)
  • ¿Cuál es el peor nivel para la salud humana por debajo de 1 g (hiperg por supuesto mata si es lo suficientemente alto)
  • ¿Es cero g, o algo más alto que cero g? Si es mayor que cero g, ¿podría ser lunar o Marte g?

Debo decir que soy un matemático, no un investigador médico. Simplemente base en lo que he leído sobre medicina espacial, que no parecen saber las respuestas aquí. Y hablando de lo que es matemática y lógicamente posible.

He dicho en otras respuestas que no creo que enviemos humanos a Marte de todos modos al menos en el futuro cercano por razones de protección planetaria, y razones técnicas para hacerlo con soporte vital, pero en esta respuesta no entrará eso , simplemente respondiendo tu pregunta directamente.

Hay experimentos que podríamos hacer con bastante facilidad, en el espacio, con naves espaciales atadas, y con centrífugas de brazo corto dentro de los módulos del ISS, que nadie lo hace. Esos podrían responder muchas de estas preguntas. Podríamos haber hecho estos experimentos en cualquier momento desde finales de la década de 1960 en adelante.

Por ejemplo, simula la gravedad lunar durante un mes en órbita, y supervisa a un astronauta en esas condiciones, y ahora sabes tu respuesta, por supuesto, todo listo para devolverlos a la Tierra si surge algún problema.

Pero hasta que hagamos estos experimentos, si alguna vez lo hacemos, es solo conjeturas informadas. Lo cual, históricamente, a menudo sale mal.

Lo más seguro es decir “Nadie sabe”.

No existen experimentos que puedan responder a esta pregunta. No existen experimentos que puedan responder a la pregunta de si un niño nacido y criado en Marte incluso viviría hasta la edad de cinco años.

Si la gente de la NASA y sus contrapartes rusos realmente quisieran colonizar Marte en los próximos veinte o treinta años, ya habrían empezado a hacer una serie de experimentos para estudiar cómo crecen los bebés de pequeños mamíferos (por ejemplo, ratones). cuando nacen en la ISS. Para hacer esto correctamente, uno de los tripulantes de la ISS debería estar entrenado para cuidar y observar a los animales. Dado que normalmente solo hay tres tripulantes a bordo de la ISS en un momento dado, este sería un gran compromiso de recursos.

El hecho es que las personas que realmente toman las decisiones sobre qué experimentos se realizan a bordo de la ISS no piensan que estudiar lo que sucede a los mamíferos nacidos y criados en gravedad cero sea lo suficientemente importante como para asignar los recursos necesarios para realizar estos experimentos. Sin embargo, han realizado experimentos para ver cómo las plantas crecen en gravedad cero. Los experimentos con plantas son mucho más fáciles de hacer.

La conclusión clara que se puede extraer de esto es que la gente de la NASA no tiene planes reales de enviar ningún ser humano a colonizar Marte. Y el hecho de que Elon Musk (y otros) puedan encontrar personas que dicen estar dispuestos a ofrecerse como voluntarios para hacer un viaje de ida a Marte no significa que puedan obtener el permiso del gobierno para hacerlo. Es todo fantasía.

Yo diría que depende de cómo vivieron. Los animales no se desarrollan bien en condiciones de menor gravedad. Las ratas que nacieron en la ISS básicamente tenían raquitismo. Puedo decir con confianza que un 38% de gravedad será malo para el feto. El primer ser humano nacido en Marte se enfrentará a una subcalcificación de hueso, atrofia muscular y cartílago / tejido degenerativo si se llevara a cabo un embarazo natural como en la Tierra.

Los bebés tendrían que desarrollarse en uno de esos simuladores de fuerza G para simular la gravedad de la Tierra en el útero. Así que supongamos que el bebé nace normalmente ahora. Aquí es donde comienza la respuesta. Si los colonos no usan trajes pesados ​​para simular la gravedad de la Tierra, se debilitarán con el tiempo y no podrán llegar a la Tierra sin poner en peligro su salud. No sería imposible, pero fíjate en Scott Kelly cuando regresó a la Tierra de un año en 0G’s. Esto sería muy parecido a Marte pero tomaría más tiempo. Si estuviera viviendo en Marte, pesaría 84 libras de mi 220 en la Tierra. Tendría que usar un traje de 136 libras para simular mi peso natural. Los colonos usarían trajes pesados ​​en realidad y esto significa que un niño que visite la Tierra no se sentiría diferente.

Algo para dejarlo pensando sería colonos de un Marte terraformado que lidia con la presión del aire aquí en la Tierra.

La gravedad en Marte es de solo 0.376 g, aproximadamente un tercio de la Gravedad de la Tierra.

Peso alrededor de 200 libras, pero si la gravedad se triplicara repentinamente, pesaría rápidamente 600 libras. Yo sobreviviría, pero no cómodo en absoluto.

Movilidad, olvídalo. Si fue a largo plazo, mi vida útil se reduciría en gran medida.

Sería necesario mantenerme horizontal tanto como sea posible (para ayudar a la circulación), y muy probablemente en un líquido como un baño para evitar hematomas.

Con un posible acondicionamiento corporal, tal vez un ser humano ajustable en una década me permitirá manejar el nuevo peso lo suficiente como para viajar sin el equipo de seguridad.

No solo la gravedad, sino también la presión atmosférica. Las personas de ascendencia marciana tendrían que ser más fuertes y tener mayor capacidad pulmonar, lo que los descarta bastante para viajar a la Tierra. Marte tiene solo el 38% de la gravedad de la Tierra, por lo que los marcianos necesitarían ser aproximadamente 2.5 veces más fuertes que sus compañeros marcianos para siquiera pensar en ir a la Tierra. ¡No va a pasar!

Añadiendo a lo que dice Kyle, recientemente hemos aprendido bastante sobre los efectos que tienen los astronautas en su bienestar físico mientras están en la Estación Espacial Internacional. Se han visto algunos cambios físicos significativos, como en el corazón. Por lo tanto, creo que es concebible que alguien nacido y viviendo en Marte tenga dificultades para regresar a la Tierra.

Además, también creo que alguien nacido en Marte puede simplemente tener dificultades para vivir allí, en primer lugar porque sus cuerpos comenzaron a adaptarse a la gravedad de la Tierra y luego tratar de vivir en Marte la gravedad podría en realidad ser un gran problema.

Descubrí que alguien más ya había preguntado y recibido respuestas a esta pregunta. Véalos aquí: ¿las personas nacidas y criadas en Marte podrán soportar la gravedad de la Tierra?